CN108191718A - 一种合成(e)-(2-(苯磺酰基)乙烯基)苯及其衍生物的方法 - Google Patents

一种合成(e)-(2-(苯磺酰基)乙烯基)苯及其衍生物的方法 Download PDF

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本发明提供一种合成(E)‑(2‑(苯磺酰基)乙烯基)苯及其衍生物的方法，该方法以苯乙烯或苯乙烯的衍生物为反应物A，以苯亚磺酸钠或苯亚磺酸钠的衍生物为反应物B，将反应物A和反应物B在过硫酸盐的氧化下，反应生成(E)‑(2‑(酰基)乙烯基)苯及其衍生物。本发明相比于以往利用硫醚氧化、二氧化硫加成、傅克磺酰化和过渡金属催化偶联的方法，本发明的产率有提高，本发明利用相对廉价的过硫酸盐作为氧化剂实现了反应，降低了合成的成本。

Description

一种合成(E)-(2-(苯磺酰基)乙烯基)苯及其衍生物的方法
技术领域
本发明涉及一种合成(E)-(2-(苯磺酰基)乙烯基)苯及其衍生物的方法。
背景技术
(E)-(2-(苯磺酰基)乙烯基)苯，英文名为：(E)-(2-(phenylsulfonyl)vinyl)benzene，化学结构式为：分子式：C14H12O2S；分子量：244.31。
砜是一类重要的有机合成中间体，在化学、医药、农药及材料科学合成中有着广泛的应用，且具有一定的生物活性。传统的乙烯基砜的合成通常是砜的合成方法主要有硫醚氧化、二氧化硫加成、傅克磺酰化和过渡金属催化偶联。乙烯基砜则是多种新型染料的中间体。砜官能团易于在温和的条件下引入和脱除，砜基的引入可以活化α-位碳原子，使其作为反应中心与酸和各种亲电试剂(如卤代烃、醛等)发生反应，还可以用于C-C键的形成，在有机合成领域具有极高的应用价值多种芳基砜表现出良好的抗真菌、抗菌、抗癌、抗艾滋病、抗麻风病、抗利什曼等药理活性；在COX-2抑制剂中也发现了芳基砜；此外，最近的研究发现，α,β-不饱和砜可作为诱导VCAM-1(血管细胞粘附分子-1)的抑制剂。乙烯基砜是重要的有机化合物分子，它所具有的结构支架在生物及药物合成中都有重要的作用。因为其潜在的生物活性，乙烯基砜的合成在药物化学和有机化学领域。
但是现有技术中利用硫醚氧化、二氧化硫加成、傅克磺酰化和过渡金属催化偶联的方法合成乙烯基砜，合成的成本较高，反应的产率较低。
发明内容
本发明解决的技术问题是，现有合成(E)-(2-(苯磺酰基)乙烯基)苯或(E)-(2-(酰基)乙烯基)苯衍生物方法存在反应条件苛刻，产率低，成本高。
本发明的技术方案是，提供一种合成(E)-(2-(苯磺酰基)乙烯基)苯及其衍生物的方法，以苯乙烯或苯乙烯的衍生物为反应物A，以苯亚磺酸钠或苯亚磺酸钠的衍生物为反应物B，将反应物A和反应物B在过硫酸盐的氧化下，反应生成(E)-(2-(酰基)乙烯基)苯及其衍生物。
优选地，所述过硫酸盐为水溶性的过硫酸盐，如过硫酸铵、过硫酸钠和/或过硫酸钾；优选过硫酸铵，产率较高。
优选地，在反应中加入催化剂硝酸银。
优选地，按摩尔比计算，硝酸银的加入量为反应物A的0.05-0.15倍。
优选地，在反应中加入四甲基哌啶氧化物。
优选地，按摩尔比计算，四甲基哌啶氧化物的加入量为反应物A的0.1-0.3倍。
优选地，所述反应的条件是：在80～125℃下反应1-3h。
优选地，所述反应物A为所述反应物B为反应生成其中R1选自氢原子、甲基、氟原子、甲氧基、硝基或氯原子，R2选自氢原子或溴原子。
优选地，反应中以含苯环的有机溶剂作为反应溶剂，优选甲苯。
优选地，所述苯乙烯的衍生物为：对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、对氟苯乙烯、对邻氯苯乙烯、邻硝基苯乙烯、间硝基苯乙烯。
优选地，反应物A和反应物B的摩尔比为1:1.5-3。
优选地，反应物A和反应物B的摩尔比为1:2，反应温度为100℃，反应时间为2h。
优选地，R1位于乙烯基的对位。
本发明的合成路线如下：
本方法采用如下技术方案具体实现：原料为苯乙烯或苯乙烯衍生物、苯亚磺酸钠或苯亚磺酸钠衍生物，由于在反应中需要加入AgNO3和(NH4)2S2O8分别作为催化剂和氧化剂，必须加苯类溶剂才能使其完全溶解(如甲苯、二甲苯等)，经过发明人反复试验，最后确定以AgNO3(实际的催化剂应为银离子)和过硫酸盐作为催化剂和氧化剂，相比于以往利用硫醚氧化、二氧化硫加成、傅克磺酰化和过渡金属催化偶联的方法，本发明选用苯乙烯或苯乙烯衍生物作为起始原料，合成方法避免重金属的使用，使反应条件变得温和，对工业化生产迈进了很大一步。
本发明的有益效果：
1、本发明使用过硫酸铵一步合成目标产物，相比于以往利用硫醚氧化、二氧化硫加成、傅克磺酰化和过渡金属催化偶联的方法，本发明的产率有提高。
2、本发明使用了催化量的银催化剂，以及利用相对廉价的过硫酸盐作为氧化剂实现了反应，降低了合成产物的成本。
3、本发明避免了使用含有活泼基团的化合物为原料，而是采用结构相对稳定并且原料来源较广，使反应条件温和，有利于工业化生产。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明。
实施例1：(E)-(2-(苯磺酰基)乙烯基)苯的合成
将底物31.2mg(0.3mmol)苯乙烯，苯亚磺酸钠98.4mg(0.6mmol),催化剂5.1mg(0.03mmol)AgNO3，氧化剂137.0mg(0.6mmol)(NH4)2S2O8，TEMPO 5.4mg(0.06mmol)。溶剂甲苯1mL在空气下加入25mL封管中。然后将封管放入100℃油浴中反应2h。反应结束后，将反应液冷却至室温。加入40mL饱和食盐水，用100mL乙酸乙酯萃取三次，合并有机层。有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压蒸馏后经硅胶柱层析分离(乙酸乙酯/石油醚：1/8做洗脱剂)得51.3mg黄色液体，产率89％。
实施例2：(E)-1-氯-4-(2-(苯磺酰基)乙烯基)苯的合成
将底物41.6mg(0.3mmol)对氯苯乙烯，苯亚磺酸钠98.4mg(0.6mmol,催化剂5.1mg(0.03mmol)AgNO3，氧化剂137.0mg(0.6mmol)(NH4)2S2O8，TEMPO 5.4mg(0.06mmol).溶剂甲苯1mL在空气下加入25mL封管中。然后将封管放入100℃油浴中反应2h。反应结束后，将反应液冷却至室温。加入40mL饱和食盐水，用100mL乙酸乙酯萃取三次，合并有机层。有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压蒸馏后经硅胶柱层析分离(乙酸乙酯/石油醚：1/8做洗脱剂)得63.5mg，产率86％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.86(d,J＝7.7Hz,2H),7.56(d,J＝15.4Hz,1H),7.55(d,J＝8.6Hz,1H),7.49(t,J＝7.7Hz,2H),7.35(d,J＝8.6Hz,2H),7.29(d,J＝8.5Hz,2H),6.76(d,J＝15.4Hz,1H)；
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ141.0,140.4,137.2,133.5,130.8,129.7,129.4,127.9,127.7；
MS:m/z C14H11SO2Cl 278.7(M+).
实施例3：(E)-2-氯-4-(2-(苯磺酰基)乙烯基)苯的合成
将底物41.6mg(0.3mmol)邻氯苯乙烯，苯亚磺酸钠98.4mg(0.6mmol),催化剂5.1mg(0.03mmol)AgNO3，氧化剂137mg(0.6mmol)(NH4)2S2O8,TEMPO 5.4mg(0.06moml).溶剂甲苯1mL在空气下加入25mL封管中。然后将封管放入100℃油浴中反应2h。反应结束后，将反应液冷却至室温。加入40mL饱和食盐水，用100mL乙酸乙酯萃取三次，合并有机层。有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压蒸馏后经硅胶柱层析分离(乙酸乙酯/石油醚：1/8做洗脱剂)得67.7mg,产率81％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.02(d,J＝15.4Hz,1H),7.90(d,J＝8.0Hz,2H),7.57(t,J＝7.3Hz,1H),7.50(t,J＝7.7Hz,2H),7.44(d,J＝7.7Hz,1H),7.36(d,J＝8.0Hz,1H),7.27(t,J＝7.6Hz,1H),7.19(t,J＝7.4Hz,1H),6.83(d,J＝15.5Hz,1H)；
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ139.2,137.4,134.3,132.5,130.9,129.6,129.4,129.0,128.3,127.2,126.8,126.1；
MS:m/z C14H12SO2Cl 278.5(M+).
实施例4：(E)-1-甲基-4-(2-(苯磺酰基)乙烯基)苯的合成
将底物35.4mg(0.3mmol)对甲基苯乙烯，苯亚磺酸钠98.4mg(0.6mmol),催化剂5.1mg(0.03mmol)AgNO3，氧化剂137.0mg(0.6mmol)(NH4)2S2O8,TEMPO 5.4mg(0.06mmol),溶剂甲苯1mL在空气下加入25mL封管中。然后将封管放入100℃油浴中反应2h。反应结束后，将反应液冷却至室温。加入40mL饱和食盐水，用100mL乙酸乙酯萃取三次，合并有机层。有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压蒸馏后经硅胶柱层析分离(乙酸乙酯/石油醚：1/8做洗脱剂)得59.7mg,产率87％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.87(d,J＝5.3Hz,2H),7.58(d,J＝15.4Hz,1H),7.52(d,J＝7.2Hz,1H)7.51-7.53(m,2H)7.29(t,J＝10.1Hz,2H),7.12(d,J＝8.0Hz,2H),6.73(d,J＝15.4Hz,1H),2.29(s,3H)；
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ141.5,140.8,139.8,132.2,128.7,128.5,128.2,127.5,126.5,124.9,20.5；
MS:m/z C15H14SO2 258.3(M+).
实施例5：(E)-1-氟-4-(2-(苯磺酰基)乙烯基)苯的合成
将底物36.6mg(0.3mmol)对氟苯乙烯，苯亚磺酸钠98.4mg(0.6mmol),催化剂5.1mg(0.03mmol)AgNO3，氧化剂137mg(0.6mmol)(NH4)2S2O8,TEMPO 5.4mg(0.06mmol).溶剂甲苯1mL在空气下加入25mL封管中。然后将封管放入100℃油浴中反应9h。反应结束后，将反应液冷却至室温。加入40mL饱和食盐水，用100mL乙酸乙酯萃取三次，合并有机层。有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压蒸馏后经硅胶柱层析分离(乙酸乙酯/石油醚：1/8做洗脱剂)得55.1mg,产率90％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.88(d,J＝7.6Hz,2H),7.61–7.51(m,2H),7.48(t,J＝7.5Hz,2H),7.41(dd,J＝8.1,5.6Hz,2H),7.01(t,J＝8.5Hz,2H),6.72(d,J＝15.4Hz,1H)；
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ164.3(d,JC-F＝251.5Hz),141.2,140.6,133.5,129.4,130.6(d,JC-F＝7.7Hz),127.7,128.6(d,J＝3.4Hz),127.0(d,JC-F＝2.3Hz),116.3(d,JC-F＝21.9Hz)；
MS:m/z C14H11SO2F 262.1(M+).
实施例6：(E)-2-硝基-4-(2-(苯磺酰基)乙烯基)苯的合成
将底物44.7mg(0.3mmol)邻硝基苯乙烯，苯亚磺酸钠98.4mg(0.6mmol),催化剂5.1mg(0.03mmol)AgNO3，氧化剂137mg(0.6mmol)(NH4)2S2O8,TEMPO 5.4mg(0.06mmol),溶剂甲苯1mL在空气下加入25mL封管中。然后将封管放入100℃油浴中反应2h。反应结束后，将反应液冷却至室温。加入40mL饱和食盐水，用100mL乙酸乙酯萃取三次，合并有机层。有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压蒸馏后经硅胶柱层析分离(乙酸乙酯/石油醚：1/8做洗脱剂)得66.2mg,产率84％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.10(d,J＝15.2Hz,1H),8.05(d,J＝8.1Hz,1H),7.94(d,J＝8.0Hz,2H),7.64–7.55(m,2H),7.52(d,J＝7.7Hz,2H),7.48(d,J＝7.7Hz,1H),6.71(d,J＝15.2Hz,1H)；
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ146.8,138.8,138.5,138.2,132.9,132.7,131.1,130.0,128.5,128.4,128.1,126.9,124.2；
MS:m/z C14H11NSO4 289.1(M+).
实施例7：(E)-3-硝基-4-(2-(苯磺酰基)乙烯基)苯的合成
将底物44.7mg(0.3mmol)间硝基苯乙烯，苯亚磺酸钠98.4mg(0.6mmol),催化剂5.1mg(0.03mmol)AgNO3，氧化剂137.0mg(0.6mmol)(NH4)2S2O8,TEMPO5.4mg(0.06mmol),溶剂甲苯1mL在空气下加入25mL封管中。然后将封管放入100℃油浴中反应2h。反应结束后，将反应液冷却至室温。加入40mL饱和食盐水，用100mL乙酸乙酯萃取三次，合并有机层。有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压蒸馏后经硅胶柱层析分离(乙酸乙酯/石油醚：1/8做洗脱剂)得68.8mg,产率81％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.27(s,1H),8.19(d,J＝8.1Hz,1H),7.90(d,J＝7.6Hz,2H),7.73(d,J＝7.6Hz,1H),7.66(d,J＝15.5Hz,1H),7.61-7.48(m,4H),6.96(d,J＝15.4Hz,1H)；
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ147.63,138.8,138.3,133.2,133.1,132.8,129.7,129.2,128.5,126.8,124.3,121.7；
MS:m/z C14H11NSO4 289.1(M+).

Claims (10)

1.一种合成(E)-(2-(苯磺酰基)乙烯基)苯及其衍生物的方法，其特征在于，以苯乙烯或苯乙烯的衍生物为反应物A，以苯亚磺酸钠或苯亚磺酸钠的衍生物为反应物B，将反应物A和反应物B在过硫酸盐的氧化下，反应生成(E)-(2-(酰基)乙烯基)苯及其衍生物。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在反应中加入催化剂硝酸银。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按摩尔比计算，硝酸银的加入量为反应物A的0.05-0.15倍。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，在反应中加入四甲基哌啶氧化物。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，按摩尔比计算，四甲基哌啶氧化物的加入量为反应物A的0.1-0.3倍。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应的条件是：在80～125℃下反应1-3h。所述反应物A为所述反应物B为反应生成其中R1选自氢原子、甲基、氟原子、甲氧基、硝基或氯原子，R2选自氢原子或溴原子。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，反应中以甲苯作为反应溶剂。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述苯乙烯的衍生物为：对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、对氟苯乙烯、对邻氯苯乙烯、邻硝基苯乙烯、间硝基苯乙烯。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，反应物A和反应物B的摩尔比为1:1.5-3。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，反应物A和反应物B的摩尔比为1:2，反应温度为100℃，反应时间为2h。
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